en base a que lo calibraste?
el potenciómetro de la imagen no sirve para eso?
tenes un sensor confiable de temperatura con el cual comparar (ej un termómetro funcional)?
no has considerado usar un microcontrolador?
PIC? HC11/12? ATMEL?
tomaste en cuenta las sugerencias de la hoja tecnica?
Choose R1 = −VS/50 µA
V OUT=+1,500 mV at +150˚C
= +250 mV at +25˚C
= −550 mV at −55˚C
http://www.national.com/ds/LM/LM35.pdf
PS: yo soy el que mas sabe de electrónica por aqui

PS2: donde compraste el LM35?